[Tìm hiểu] Bộ chuyển đổi DAC 16-bit PT8211

09/08/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

[Tìm hiểu] Bộ chuyển đổi DAC 16-bit PT8211

PT8211 là chip chuyển đổi giá trị Digital sang giá trị Analog dual-channel 16 bit. Nó là một bộ DAC dual-channel được sử dụng cho các ứng dụng liên quan đến âm thanh kỹ thuật số.

Chip DAC sử dụng công nghệ CMOS nó có độ phân giải 16-bit và mạch điện bên trong là mạng lưới thang điện trở R-2R. Thang điện trở R-2R về cơ bản là tập hợp các điện trở có sắp xếp để chuyển đổi tín hiệu nhị phân sang tín hiệu tương tự.

Bộ chuyển đổi DAC 16-bit PT8211

Giới thiệu DAC PT8211

PT8211 tương thích với thời gian truyền của bus truyền dữ liệu nối tiếp digital. Nó có một mạng thang điện trở R-2R chuyển mạch nhanh, hỗ trợ lấy mẫu tín hiệu âm thanh với tốc độ 8x.

Nó tương thích với IC TDA1311 về tính khả dụng và có dãy tần số thử nghiệm rộng. Dữ liệu đầu vào digital của PT8211 được định dạng ở phía bên phải chuỗi dữ liệu (LSB). Phần bù 2 nhị phân và MSB (bit cuối cùng bên trái chuỗi) do PT8211 mã hóa.

Sơ đồ sơ đồ chân TDA1311

IC DAC PT8211 có dạng package DIP hoặc SOP 8 chân. Hình dưới đây cho biết sơ đồ cấu hình chân.

Sơ đồ sơ đồ chân TDA1311

Cấu hình chân TDA1311

Số chân	Tên	Mô tả
1	BCK	Đầu vào xung nhịp bit nối tiếp
2	WS	Chân chọn đầu vào xung nhịp
3	DIN	Chân đầu vào dữ liệu
4	GND	Chân nối đất
5	VDD	Chân cấp điện áp dương
6	LCH	Đầu vào kênh bên trái
7	NC	Không có kết nối
8	RCH	Đầu ra kênh bên phải

Các tính năng và thông số kỹ thuật của PT8211

2 kênh đầu ra âm thanh trong một chip duy nhất
Sử dụng công nghệ CMOS
Độ phân giải16-bit
Phù hợp với điện áp đầu vào 3.3V
Tiêu thụ ít điện năng
Tổng độ méo sóng hài thấp
Không thay đổi pha ở cả hai kênh đầu ra
Có thể sử dụng cả 8 chân, DIP hoặc SOP

Các lựa chọn thay thế cho PT8211 được liệt kê bên dưới:

PCM5252
PCM1789
PCM1690

Sơ đồ khối của PT8211

Nguyên lý hoạt động IC DAC PT8211

Sơ đồ dưới đây cho biết các thành phần cơ bản bắt buộc để cấu tạo nên PT8211. Một số bộ lọc thông thấp (low pass filter) được thiết kế từ mạch RC ở đầu ra, một số op-amp (bộ khuếch đại hoạt động) và một số GND.

Bộ lọc thông thấp (bộ lọc chỉ cho phép thành phần có tần số thấp hơn tần số ngưỡng, còn thành phần tần số cao hơn thì bị loại bỏ) được đặt sau đầu ra tương tự analog của PT8211 để loại bỏ nhiễu. Nguồn điện có khả năng điều chỉnh, có thể được sử dụng nếu đầu ra có nhiễu thấp.

Giản đồ thời gian tín hiệu đầu vào

Hình dưới đây mô tả chức năng của PT8211 ở dạng sóng xung, dữ liệu tuần tự đầu vào sắp xếp từ phải sang trái (từ bit có trọng số thấp nhất đến bít có trọng số cao nhất).

Khi có xung cạnh lên ở chân BCK, các bit ở chân DIN sẽ được đưa đến thanh ghi dữ liệu. Nếu độ dài dữ liệu lớn hơn 16-bit thì 16-bit đầu tiên được tính là hợp lệ, các bit còn lại sẽ bị cắt.

Tần số 20MHz nên được đưa vào chân BCK và tốc độ lấy mẫu có thể lên đến 8x khi đưa tần số xung nhịp 48KHz ở chân WS.

Giản đồ thời gian tín hiệu đầu vào

Bit MSB là bit đầu tiên và dữ liệu DIN sẽ ở định dạng bù 2 nhị phân. Dữ liệu DIN sẽ được đưa tới thanh ghi đầu vào bên phải khi xung nhịp ở chân WS có mức logic thấp.

Ngược lại, nếu xung nhịp WS ở mức logic cao, dữ liệu DIN sẽ được di chuyển sang đầu vào bên trái. Mạng bậc thang điện trở 16-Bit R-2R tạo ra một đầu ra DAC. Nhờ bộ khuếch đại, tín hiệu được đưa đến các đầu ra RCH / LCH.

Các ứng dụng của PT8211

Máy ghi âm
Thẻ giải mã MPEG
Card âm thanh đa phương tiện
Nhiều sản phẩm tiêu dùng liên quan đến âm thanh
Thiết bị âm thanh kỹ thuật số
Máy nghe nhạc CD / DVD / MP3

Mô hình 2D PT8211

Mô hình 2D của PT8211 được hiển thị mặt trên và mặt bên của IC.

Mô hình 2D PT8211

Mặt bên:

Mô hình 2D PT8211 mặt bên

Tóm lại, PT8211 DAC thích hợp để sử dụng cho các ứng dụng liên quan đến âm thanh, các công việc liên quan đến chuyển đổi tín hiệu hoặc tạo âm thanh. Các vấn đề về nhiễu được hạn chế vì PT8211 có tổng độ méo sóng hài thấp. Hơn nữa, nó rất thích hợp để thiết kế điện thoại di động vì nó tiêu thụ điện năng thấp.

>>> Mời anh em xem thêm: